電氣控制與PLC應(yīng)用 習(xí)題答案

1、習(xí)題答案項目一習(xí)題及思考題1.答： 用于照明或電熱負(fù)載時，負(fù)荷開關(guān)的額定電流等于或大于被控制電路中各負(fù)載額定電流之和。 用于電動機負(fù)載時，開啟式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動機額定電流的3倍；封閉式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動機額定電流的1.5倍。2.答：熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。當(dāng)被保護電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，從而起到保護的作用。 熔管用于安放熔體。3.答： 根據(jù)使用場合，選擇按鈕的型號和型式。 按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。 按控制回路的需要，確定按鈕的觸點形式和觸點的組數(shù)。 按鈕用于

2、高溫場合時，易使塑料變形老化而導(dǎo)致松動，引起接線螺釘間相碰短路，可在接線螺釘處加套絕緣塑料管來防止短路。 帶指示燈的按鈕因燈泡發(fā)熱，長期使用易使塑料燈罩變形，應(yīng)降低燈泡電壓，延長使用壽命。4.答：交流接觸器有電磁機構(gòu)、觸點機構(gòu)和滅弧系統(tǒng)等組成。5.答：中間繼電器：用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。6.答

3、： 熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理進行工作的保護電器，可用作電動機長期過載、斷相及電流不均衡的運行保護，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護。7.答：其圖形符號如下：熔斷器FU， 復(fù)合按鈕通電延時型時間繼電器：接觸器：中間繼電器：8. 答：組合開關(guān)：額定電壓380V；控制電動機則額定電流 IN (1.52.5)IDN，故可取25A或40A。接觸器：額定電壓380V；接觸器的額定電流應(yīng)大于或等于所控制電路的額定電流。對于電動機負(fù)載可按經(jīng)驗公式計算：故額定電流可選20A，吸引線圈工作電壓220V或380V。熔斷器：額定電壓380V；額定電流25A或32A，保護一臺異步電

4、動機時，考慮電動機沖擊電流的影響，熔體的額定電流可按下式計算IfN(1.52.5)IN，故熔體額定電流為25A熱繼電器：額定電壓380V；額定電流20A，熱元件額定電流一般可按下式，故熱元件額定電流為16A項目二習(xí)題及思考題1. 答：一般可用起動按鈕和接觸器的常開觸點并聯(lián),然后再和接觸器的線圈串聯(lián)可得。當(dāng)按下起動按鈕后，可實現(xiàn)長動，它又具有失壓保護功能。2.答：將兩個接觸器的常閉觸點分別串聯(lián)到對方的線圈回路中，即可得到互鎖。它用來防止兩個接觸器同時得電。3.答：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護電器，主要用于電動機或其他負(fù)載的過載保護。電機過載導(dǎo)致熱繼電器動作后，熱繼電器由于熱慣性

5、，其雙金屬片彎曲變形還沒復(fù)位，仍處于斷開狀態(tài)，這時馬上按下啟動按鈕，不能讓控制電機啟動的接觸器線圈通電，不能實現(xiàn)開車。4.答：5.答： 6.答：7.答：8：答9. 答：從熔斷器的保護特性曲線可看出，流過熔體的電流越大，熔斷所需的時間越短，當(dāng)電路過載不是很嚴(yán)重時，熔斷器要很長時間熔斷甚至不熔斷；而在電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，它的熔體能自動迅速熔斷，因此熔斷器是一種短路保護元件，不能作過載保護。熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理進行工作的保護電器，可用作電動機長期過載、斷相及電流不均衡的運行保護，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護。從上面的分析可知熔斷器和熱繼電器的保護功

6、能不同，兩者不能互相替代，當(dāng)電動機主回路沒有其他短路保護元件時必須要同時裝設(shè)熔斷器和熱繼電器。10. 答：欠壓是指電路電壓沒有達到設(shè)備額定電壓，零壓保護是指當(dāng)電源斷電或電壓嚴(yán)重降低時，接觸器的線圈失電，欠壓可用欠電壓繼電器來保護，而失壓可用接觸器來保護。當(dāng)設(shè)備正常工作時，欠電壓繼電器銜鐵與鐵芯吸合，常開觸點閉合，當(dāng)電壓低于某個設(shè)定值時，銜鐵與鐵芯分開，常開觸點復(fù)位，切斷電路，保護設(shè)備。當(dāng)電路失壓時，接觸器銜鐵與鐵芯分開，自鎖觸點復(fù)位，實現(xiàn)失壓保護，必須重新按下啟動按鈕才能啟動設(shè)備。項目三習(xí)題及思考題3.答：繼電接觸器是用導(dǎo)線有規(guī)則的連接來反映元器件間邏輯關(guān)系的，而可編程控制器是通過程序來表達元

7、器件間邏輯關(guān)系的。對于繼電接觸器來說，忽略電磁滯后及機械滯后，同一個繼電器的所有觸點的動作是和它的線圈通電或斷電同事發(fā)生的。但在PLC中，由于指令的分時掃描執(zhí)行，同一個器件的線圈工作和它的各個觸點的動作并不同事發(fā)生。這就是繼電接觸器系統(tǒng)的并行工作方式和PLC的串行工作方式的差別。4.答：主要有CPU、存儲器、輸入輸出單元、電源和編程器幾部分組成。各部分的作用如下：CPU：在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。存儲器：用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運算數(shù)據(jù)。I/O單元：用于接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)和送出PLC控制器運算后得出的控制信息。電源：為各工作單元提供電源編

8、程器：用于編程、調(diào)試、監(jiān)控7.答：PLC的工作過程由公共處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。程序執(zhí)行時，從用戶程序存儲區(qū)的第一條用戶指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增的方式順序逐條掃描用戶程序，并順序執(zhí)行，直至程序結(jié)束，完成一個掃描周期。然后再從頭開始執(zhí)行程序，并周而復(fù)始的重復(fù)。8.答：PLC的工作過程內(nèi)部處理階段、通訊處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。這五個階段在一個運行周期中按順序執(zhí)行，在輸入采樣階段，PLC順序采集所有輸入端子的信息，并把采集到的輸入信息存入輸入映像寄存器，然后進入程序執(zhí)行階段。下一次的輸入采樣要到下一周期才執(zhí)

9、行，因此，進入程序執(zhí)行階段后，本周期內(nèi)輸入映像寄存器的狀態(tài)不會發(fā)生變化。9.答：輸入輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指PLC外部輸入信號發(fā)生變化的時刻起至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻止之間的時間間隔。它由輸入電路的濾波時間、輸出模塊的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分所組成。影響輸入/輸出滯后的主要原因有：輸入濾波器的慣性；輸出繼電器的慣性；程序執(zhí)行的時間；程序設(shè)計不當(dāng)?shù)母郊佑绊懙?。對于用戶來說，選擇一個合理的PLC，合理的編制程序是縮短響應(yīng)的關(guān)鍵。項目四習(xí)題及思考題1. 答：2.答：3.答：4.答：5.答：6答：7.答：8.答：9.答：1）按下啟動按鈕SB2時，接觸器K

10、M1和時間繼電器KT線圈均得電吸合，并自鎖，KM1主觸點閉合，此時電動機U1、V1、W1分別與三相電源L1、L2、L3接通，此時電動機低俗運行，當(dāng)時間繼電器KT線圈得電達到設(shè)定時間后， KT的輔助延時閉合的常開觸點閉合，而KT的輔助延時斷開的常閉觸點斷開，接觸器KM1線圈斷電，KM1主觸點斷開，而KM1的常閉互鎖觸點閉合，因此接觸器KM2和KM3線圈同時得電，KM2和KM3的主觸點閉合，電動機U1、V1、W1通過KM3的主觸點短接，電動機U2、V2、W2與三相電源L1、L2、L3接通，此時電動機告訴運行。 當(dāng)按下停止安鈕SB1或過載FR動作時，所有元件的線圈斷電，KM1 、KM2和KM3主觸點

11、斷開，電動機自由停車。2）PLC的I/O端口連接圖項目五習(xí)題及思考題1.答：2.答：3.答：4.答：（答案不唯一，僅供參考）輸入輸出分配I： X0 啟動按鈕 X1 停止按鈕Y：Y0 M1電機 Y1 M2電機 Y2 M3電機5.答：（答案不唯一，僅供參考）輸入輸出分配I：X0 啟動按鈕 X1 SQ1 X2 SQ2 X3 停止按鈕Y：Y0 裝料電磁閥 Y1 電機前進接觸器 Y2 卸料電磁閥 Y3 電機后退接觸器6.答：（答案不唯一，僅供參考）輸入輸出分配SB1X0 SB2X1HL1Y1 HL2Y2 HL3Y3LD X1 SET M0SET Y1LD M0OUT T0 K100OUT T1 K250

12、LD T0SET Y2LD T1SET Y3LD X0SET M1RST Y3LD M1OUT T2 K50OUT T3 K130LD T2RST Y2LD T3 RST Y1 RST M0 RST M1 END項目六習(xí)題及思考題2.答： 3.答：4.答： 5.答：6.答：7.答：項目七習(xí)題及思考題1.答：PLC功能指令也叫應(yīng)用指令，主要用于數(shù)據(jù)的傳送、運算、變換及程序控制等功能。功能指令主要分為程序流控制功能指令、傳遞和比較功能指令、運算功能指令和其他功能指令。2.答：位元件用于存放1個二進制數(shù)，字元件用于存放1個16位的二進制數(shù)。占用的存儲單元位數(shù)不一樣，存儲的數(shù)值大小不一樣。3.答：需要

13、的時候，字元件也可以用位元件進行組合使用，以KnX、KnY、KnM、KnS等形式表示，稱為“位組合元件”。 K1X0表示X0X3 ，4個輸入繼電器的組合。4.答：X001為位元件、D20為字元件、S20為位元件、K4X0由X0X3組成、V2為字元件、X010為位元件、K2Y0由Y0Y7組成、M019為位元件。5.答：功能指令在梯形圖中用功能框圖表達。6.答： 為功能代號(FNC)。每條功能指令都有一固定的編號，F(xiàn)X2N功能指令代號從FNC00FNC246。 為助記符。功能指令的助記符是該條指令的英文縮寫詞。 為數(shù)據(jù)長度(D)指示。功能指令中大多數(shù)涉及到數(shù)據(jù)運算和操作，而數(shù)據(jù)的表示以字長表示有1

14、6位和32位之分。因此有(D)表示為32位數(shù)據(jù)操作指令，無(D) 則表示為16位數(shù)據(jù)操作指令。 為脈沖連續(xù)執(zhí)行指令標(biāo)志(P)。功能指令中若帶有(P)，則為脈沖執(zhí)行指令，即當(dāng)條件滿足時僅執(zhí)行一個掃描周期。若指令中沒有(P)則為連續(xù)執(zhí)行指令。 為某些特殊指令連續(xù)執(zhí)行的符號。如圖7-6所示加1指令，該指令為連續(xù)執(zhí)行的加1指令，每一掃描周期數(shù)據(jù)源(D10)的內(nèi)容都發(fā)生變化。 為操作數(shù)。操作數(shù)即為功能指令所涉及的參數(shù)(或稱數(shù)據(jù))，操作數(shù)按功能分為源操作數(shù)、目標(biāo)操作數(shù)和其他操作數(shù)；按組成形式分為位元件、字元件和常數(shù)。7.答：輸 入輸 出器 件說 明器 件說 明X0停止按鈕SB1Y0正轉(zhuǎn)接觸器KM1X1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2Y1反轉(zhuǎn)接觸器KM2X2反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3Y2Y接觸器KMYY3接觸器KM8.答：9.答：I： X